Transposition des fils électriques aériens. Exemple de simulation dans ELCUT

Les principaux éléments des lignes aériennes sont : les supports, les fils, les isolateurs, les raccords linéaires, les câbles de protection contre la foudre.

Pour les lignes aériennes, des supports en métal, en béton armé et en bois sont utilisés.

Pour la fabrication de supports métalliques, des aciers au carbone et faiblement alliés sont utilisés. Pour protéger contre la corrosion, les supports sont galvanisés ou revêtus de vernis et peintures anti-corrosion. De tels supports sont installés sur des lignes aériennes avec une tension de 35, 110, 220, 330 et 500 kV (Fig. 3.1).

Riz. 3.1. VL-35 à double circuit sur supports métalliques

Des supports en béton armé en béton centrifugé de section annulaire sont utilisés pour les lignes de tension 35, 110, 220 kV. Des supports en béton armé en béton vibré de section rectangulaire ou carrée sont utilisés pour les lignes avec une tension de 0,4, 6, 10 kV (Fig. 3.2).

Pour les supports en bois, on utilise du mélèze d'abattage d'hiver, du pin, de l'épicéa, du sapin. Des poteaux en bois avec attaches en béton armé sont utilisés pour les lignes aériennes de 0,4, 6, 10, 35 et 110 kV. Pour se protéger de la pourriture, les supports en bois sont imprégnés d'un antiseptique qui multiplie par 3 la durée de vie du bois.

Riz. 3.2. Sections supports en béton armé:

a - centrifugé ; b - en béton vibré

Par objectif, les supports sont divisés en intermédiaire (Fig. 3.3) et ancre (Fig. 3.4). Les supports intermédiaires sont installés sur des tronçons rectilignes de la voie et sont destinés uniquement à supporter des fils sur des isolateurs. Ils ne perçoivent pas les forces le long de la ligne aérienne. Les supports d'ancrage sont conçus pour la tension unilatérale des fils dans les travées. Des supports d'ancrage sont installés tous les 3 à 5 km de lignes aériennes. Si les supports d'ancrage ne sont pas installés, en cas de rupture de fil dans la travée, tous les supports intermédiaires commenceront à tomber les uns après les autres et toute la ligne aérienne tombera sur plusieurs kilomètres. S'il y a un support d'ancrage, la chute des supports dessus s'arrêtera.

Riz. 3.3. Supports intermédiaires en bois :

a - pour les lignes 6, 10 kV ; b - pour les lignes 35, 110 kV ; 1 - crémaillères ; 2 - préfixe (beau-fils); 3 - bandage; 4 - traverse

Riz. 3.4. L'ancre prend en charge :

a - pour VL 35, 110 kV ; b - pour VL 6, 10 kV

Sur les supports d'ancrage, les fils sont fixés rigidement. Des supports d'angle sont installés aux points de changement dans la direction de la ligne aérienne. Aux petits angles de rotation (jusqu'à 20°), ces supports peuvent être réalisés comme supports intermédiaires ; aux angles de rotation de 20° à 90°, ils sont réalisés comme supports d'ancrage. Les supports d'extrémité sont installés en fin de ligne devant les sous-stations ou les entrées.

Dans les lignes avec une tension de 6, 10, 35 kV, les supports d'extrémité et d'angle sont en forme de A ou en forme de AP.

Les conduites d'air peuvent être à circuit unique et à double circuit. Une ligne aérienne à un circuit contient un circuit de trois fils d'un réseau triphasé sur un support, et une à double circuit contient deux circuits.

Riz. 3.5. Transposition des fils VL 110, 220 kV :

1 , 2 - aides à la transposition

Les supports d'ancrage de transposition avec isolateurs supplémentaires effectuent la transposition des fils (Fig. 3.5) sur les lignes aériennes avec une tension de 110, 220 kV et plus. La transposition des fils est nécessaire pour égaliser les inductances et les capacités et la chute de tension dans toutes les phases des lignes aériennes d'une longueur supérieure à 100 km afin que chaque phase occupe une position médiane sur un tiers de la longueur.

Caractéristiques de la portée de la ligne aérienne

Les principales caractéristiques de la portée: longueur, encombrement, affaissement (Fig. 3.6).

Riz. 3.6. Caractéristiques de la portée de la ligne aérienne :

a - au même niveau de suspension par fil ; chauve souris différents niveaux;

– longueur de travée; - taille; - flèche affaissée ; - hauteur d'appui

Longueur de portée - la distance entre les supports; dimension - la plus petite distance entre le point le plus bas du fil et le sol (eau, structures). Affaissement - la distance entre le point inférieur du fil et la ligne droite reliant les points de suspension. En hiver, l'affaissement diminue, en été, il augmente.

Les dimensions de la ligne aérienne dépendent de la tension nominale (tableau 3.1).

Tableau 3.1

Dimensions des éléments structurels des lignes aériennes de différentes tensions

Exigences PUE pour la construction de lignes aériennes

Les exigences du PUE pour les lignes aériennes sont détaillées sur soixante-seize pages. Vous trouverez ci-dessous quelques exemples.

1. Les plus petites distances entre les fils et le sol (taille) pour les lignes aériennes de différentes tensions (tableau 3.2).

Tableau 3.2

* Les zones peuplées comprennent les villes, les villages, les chalets d'été, les zones inhabitées - champs, terres arables, etc.

2. Vous ne pouvez pas construire de lignes aériennes au-dessus du stade, de l'école, du jardin d'enfants, du marché.

3. La section des fils pour VL 6, 10 kV grade AC doit être prise au moins 50 mm 2.

4. Dans les zones peuplées pour les lignes aériennes de 6, 10 kV, il devrait y avoir une double liaison des fils aux isolateurs.

Si des infractions sont commises lors de la construction de lignes aériennes Exigences PUE, alors l'inspecteur de Rostekhnadzor n'autorisera pas l'exploitation de cette ligne aérienne et exigera l'élimination des violations.

Fils pour lignes électriques aériennes

Pour la transmission de puissance des lignes aériennes (VL), des fils nus toronnés en aluminium (A) et en acier-aluminium (AC) sont utilisés. Par exemple, le fil A-50 contient 7 fils d'aluminium d'un diamètre de 3 mm chacun. Carré la Coupe transversale un fil mm 2. surface totale de sept fils mm 2 .

Décodage du fil A-50: A - aluminium, 50 - section transversale du fil, mm 2. Le fil A-50 résiste à la force de rupture de kgf, la masse de 1 km est de kg, la résistance est de 1 km Ohm. Les fils de type A sont fabriqués avec une section de 16 à 800 mm 2. Les données techniques de ces fils sont présentées dans le tableau. 3.3.

Tableau 3.3

Données techniques du fil d'aluminium nu grade A

Le fil d'aluminium AC-50/8 avec une âme en acier contient 6 fils d'aluminium d'un diamètre de 3,2 mm et un fil d'acier d'un diamètre de 3,2 mm. Section transversale du fil d'aluminium mm 2 . La surface totale de six fils d'aluminium mm 2 .

Surface du fil d'acier mm 2 .

Interprétation du fil AC-50/8: A - aluminium, C - acier, 50 - surface de section totale des fils d'aluminium, mm 2, 8 - surface de section du noyau en acier, mm2.

Le fil AC-50/8 résiste à la rupture kgf, poids 1 km kg, résistance 1 km Ohm. Les fils de marque AC sont fabriqués avec une section de 10 à 1000 mm 2. Les données techniques de ces fils sont présentées dans le tableau. 3.4.

Tableau 3.4

Données techniques des fils nus acier-aluminium grade AC

Lors du franchissement de lignes aériennes par une voie ferrée, des barrières d'eau, des ouvrages d'art, des fils renforcés de la marque AS sont utilisés. Par exemple, le fil AC-95/16 contient un fil d'acier d'un diamètre de 4,5 mm et d'une surface de 16 mm 2. Force de rupture kgf (3,4 tf), kg.

Le fil AC-95/141 contient une âme en acier de 37 fils d'un diamètre de 2,2 mm chacun. La surface totale de la section transversale du noyau en acier est de 141 mm 2 . Force de rupture kgf (18,5 tf), qui est 5,4 fois supérieure à celle du fil AC-95/16 avec la même surface de fils d'aluminium. Le poids de 1 km de fil AS-95/141 kg est 3,5 fois plus lourd que le fil AC-95/16.

Les fils de marque AC sont environ 1,5 fois plus résistants que les fils de marque A, mais ils sont également plus lourds de la même quantité.

Dans les calculs électriques, la conductivité de l'âme en acier n'est pas prise en compte, puisque sa conductivité n'est que de 4 % de celle de l'aluminium. Résistivité de l'aluminium à 20ºС Ohm mm 2 /m, c'est-à-dire résistance de fil de 1 m avec une section de 1 mm 2 Ohm. Résistivité du fer (acier) Ohm mm 2 /m. La résistance du fer est 3,57 fois supérieure à celle de l'aluminium (0,100/0,028=3,57). Dans le fil AC-50/8, la surface du noyau en acier est 6,25 fois plus petite que celle de l'aluminium (50/8 = 6,25). La résistance de l'âme en acier est 22,3 fois supérieure à celle de l'âme en aluminium (6,25 3,57 = 22,3), c'est-à-dire la conductivité est de 4 % (1 100/22,3 = 4,4 %).

Les fils acier-aluminium sont fabriqués avec différents rapports de sections transversales des pièces en aluminium et en acier : pour les fils de résistance normale 6:1 ; pour renforcé 4:1; pour 1,5:1 particulièrement renforcé.

Les fils avec des noyaux légers ont un rapport de 8:1, extra léger (12-18):1.

Pour augmenter la durée de fonctionnement des fils aluminium et acier-aluminium sur toute leur durée de vie (40 ans), ils sont enduits de graisse électrique de protection anti-corrosion ZES.

Si dans le fil de marque A les rainures inter-fils sont remplies de graisse anti-corrosion, alors le code de désignation pour le fil AKP.

Si dans le fil AC le noyau est rempli de graisse anti-corrosion, le code de désignation est AKS, lorsque tout le fil est rempli - ASKP.

Si dans le fil AC le noyau est enroulé Emballage plastique, puis le chiffre de désignation ASK.

Les VL-35 kV et plus sont fabriqués avec des fils en acier-aluminium de construction légère (ACO) avec une épaisseur de paroi de glace allant jusqu'à 20 mm et renforcés (ACS) avec une épaisseur de plus de 20 mm.

Les fils de cuivre sont marqués de la lettre M, par exemple M-50, où 50 est la section totale des fils.

Pour les câbles de protection contre la foudre, des fils toronnés en acier galvanisé de la marque PS sont utilisés, par exemple, PS-25 (P - fil, C - toronné en acier, 25 - section totale des fils, tableau. 3.5).

Tableau 3.5

Fils en acier galvanisé PS

Les fils d'acier monofilaires de la marque PSO sont fabriqués avec des diamètres de 3,5, 4, 5 mm et sont désignés, par exemple, PSO-5 (P - fil, S - acier, O - monofil, 5 - diamètre, mm ).

La longueur de construction est la quantité de fil sur le tambour sans se casser. Par exemple, la longueur du fil A-35 sur le tambour est de 4000 m (4 km).

Les fils de marque AZh sont un alliage d'aluminium avec du magnésium et du silicium ().

Les fils de marque AS sont utilisés pour les lignes dorsales et aériennes de distribution avec une tension de 35, 110, 220 kV et plus, où une résistance accrue est requise lorsqu'ils sont exposés aux charges de vent et à la glace.

Pour les lignes aériennes de distribution intra-carrière-6 (10) kV, il est recommandé de prendre du fil de grade A. Il est plus léger, plus doux, plus pratique à travailler, plus facile à monter. Le fil A-120 kg/km est 1,6 fois plus léger que le fil AC-120/27 kg/km.

Fils isolés autoportants

Les fils isolés autoportants (SIP) sont constitués de fils d'aluminium multifils et recouverts d'un isolant en polyéthylène (LD, PE, XLPE). La tension nominale des marques SIP-1 et SIP-2 est jusqu'à 1000 V, SIP-3 est de 20 kV.

Exemple de section : 1x16+1x25 ; 3x35+1x50 ; 4x16+1x25.

Les fils SIP-3 sont unipolaires avec une section de 50, 70, 95, 120, 150 mm 2.

Avantages de SIP :

1. Les fils d'aluminium ne sont pas corrodés.

2. Le SIP peut être posé le long des murs des bâtiments.

3. SIP est plus sûr, la probabilité de courts-circuits est réduite.

4. Le SIP est mis en œuvre de manière intensive dans les réseaux électriques urbains, remplaçant les fils nus de grade A et AC.

isolateurs

Les isolateurs sont conçus pour isoler les fils des lignes aériennes des supports et pour les fixer aux supports. Les matériaux traditionnels pour la fabrication des isolateurs sont la porcelaine et le verre. nouveau matériel- les polymères. Sur la fig. 3.7 montre une guirlande d'isolateurs en porcelaine pour VL-110 et un isolateur en polymère à la place de cette guirlande.

L'isolateur se compose d'un élément isolant et ferrures métalliques pour la fixation des isolateurs au support.

Sur les lignes aériennes de 0,4, 6, 10 kV, des isolateurs à broches doivent être utilisés, sur les lignes aériennes de 35 kV, broches et suspendues, sur les lignes aériennes de 110, 220 kV et plus, uniquement suspendues. Les isolateurs de suspension sont assemblés en guirlandes à partir d'isolateurs individuels à l'aide de raccords de couplage spéciaux.

Riz. 3.7. Chaîne isolante en porcelaine et tige en polymère

Le nombre d'isolateurs dans une guirlande, en fonction de la tension de la ligne aérienne :

6, 10 kV - 1 isolateur ;

35 kV - 3 isolateurs ;

110 kV - 7 isolateurs ;

220 kV - 14 isolateurs.

Les guirlandes de support sont disposées verticalement sur des supports intermédiaires. Les guirlandes de tension sont situées presque horizontalement sur des supports d'ancrage.

Les isolateurs en verre sont préférés aux isolateurs en porcelaine. Premièrement, ils sont plus résistants que la porcelaine et, deuxièmement, il est plus facile de trouver des fissures et des fuites de courant.

Amortisseurs de vibrations

La vibration et la danse sont caractéristiques des fils. La vibration se produit lorsque le vent est faible et est une oscillation périodique dans plan vertical avec une fréquence de 5-50 Hz et avec une amplitude allant jusqu'à trois diamètres de fil. Sous son action, des forces variables dynamiques apparaissent, conduisant à la rupture des fils aux points d'attache.

La danse se produit sous l'action d'un vent en rafales (5-20 m/s) sur les fils recouverts de glace. La fréquence d'oscillation est de 0,2-0,4 Hz, l'amplitude d'oscillation peut atteindre 5 m, ce qui entraîne l'arrimage des fils et la rupture des supports.

Les amortisseurs de vibrations sont utilisés pour protéger les câbles des vibrations dans le plan vertical. Avec une section de fils A35 - A95, AC25 - AC70 de type spire. Avec les sections A120 et AC95 et plus sous la forme d'un câble en acier avec deux poids en fonte (Fig. 3.8).

Riz. 3.8. Amortisseur de vibrations à fil

La masse de glace est 6,4 fois la masse du fil lui-même (1775/276=6,4).

Le territoire de la Russie est divisé en 5 régions selon la couverture de glace (tableau 3.6).

Tableau 3.6

La région d'Irkoutsk appartient à la région II.

Un exemple de simulation dans le programme ELCUT. Transposition des fils électriques aériens.
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Une section d'une ligne électrique aérienne de classe 110 kV, longue de 120 kilomètres.
Type de problème : problème plan de champ magnétique à courant alternatif.
Géométrie : Support de ligne électrique. Toutes les dimensions sont en mètres. Schéma de transposition. Longueur de ligne l = 120 km
Données initiales : tension nominale de la ligne (efficace) Ul = 110 kV
Rcharge = 100 Ohm, Lcharge = 0,23 H.
Tâche : déterminer l'inductance de la phase de la ligne électrique.

Solution:
Selon le PUE, sur une ligne aérienne 110-500 kV d'une longueur supérieure à 100 km, pour limiter l'asymétrie des courants et des tensions, on cycle complet transpositions. Le pas de transposition en fonction de la condition d'influences sur les lignes de communication n'est pas normalisé. Dans ce cas, la transposition doit être effectuée de manière à ce que les longueurs totales des sections OL avec des alternances de phase différentes soient approximativement égales.
La longueur de notre ligne est de 120 km, et sur toute la section de transmission, un cycle complet de transposition des fils de ligne a lieu. La distance entre les points de transposition (supports de transposition) est de 40 km.
Pour tenir compte de l'emplacement différent des segments de ligne, ils ont tous été ajoutés au modèle. Les parcelles étaient isolées champ magnétique, et n'interféraient pas les uns avec les autres, mais étaient connectés dans une chaîne. Ainsi, dans un même problème, il a été possible de prendre en compte la répartition différente des conducteurs.
L'impédance de ligne est la somme des résistances des sections individuelles et peut être trouvée comme la chute de tension aux bornes parcelles séparées divisé par le courant :
Zl \u003d (U1 + U2 + U3) / I.
La résistance de ligne peut être représentée comme la somme de la résistance active (R) et de la résistance inductive (Xl) :
Zl = Rl + j Xl.
Pour déterminer l'inductance de ligne, on utilise la loi d'Ohm et la relation entre réactance inductive et inductance :
L \u003d Xl / 2 π f,
où Xl est la résistance inductive de la phase de ligne ;
f est la fréquence du courant.

Résultats des calculs : Tableau des courants et tensions mesurés pour la phase A.

Télécharger les fichiers de tâche : http://elcut.ru/examples/transposition.zip Résistance ZC, Ohm
Voir la géométrie et les résultats en détail : http://elcut.ru/advanced/transposition_r.htm
Transposition des fils électriques aériens

Vidéo Transposition des fils électriques aériens. Un exemple de modélisation dans le canal ELCUT elcut2010

Transposition en génie électrique, modification de la position relative des fils de phases individuelles sur la longueur de l'air les lignes électriques(lignes électriques) pour réduire l'influence indésirable des lignes électriques les unes sur les autres et sur les lignes de communication à proximité. Avec T., toute la ligne de transmission est conditionnellement divisée en sections dont le nombre est un multiple du nombre de phases. Lors du passage d'une section à une autre, les phases changent de place de sorte que chacune d'elles occupe alternativement la position des autres. La longueur de la section est déterminée par les conditions de fonctionnement fiable de la ligne de transport d'électricité, le coût de sa construction et les exigences de symétrie de ses courants et tensions, qui augmentent en raison de l'égalisation des valeurs de l'inductance et la capacité des phases de la ligne de transport d'électricité à T. T. Perform T. sur les lignes de transport d'électricité d'une longueur de plus de 100 km et d'une tension de 110 kV et plus. Un cycle complet de phases T. est effectué sur une longueur maximale de 300 km.

Lit.: Melnikov N. A., L'électricité du réseau et systèmes, M., 1975.

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Disposition des fils sur les pôles Transposition des fils

Nombre de fils sur les lignes aériennes

Supports de lignes aériennes à un seul circuit avec tension
plus de 1 kV sont conçus pour la suspension de trois
fils de phase, c'est-à-dire un circuit.
Supports de lignes aériennes à double terne avec surtension
1 kV sont conçus pour la suspension de 6 fils, puis
il y a deux circuits.

L'emplacement des fils sur les supports de la ligne aérienne (GT - fil de terre)

a), b) - suspension triangulaire, Lignes de l'alimentation 35 kV
c) - horizontalement, d) - arbre de Noël, fils de terre,
e) - en forme de tonneau
qui sont placés au-dessus
fils,.

Transposition de ligne triphasée

Pour tous les agencements, sauf pour le triangle de fil
chaque chaîne est disposée asymétriquement une par
rapport à l'autre, cela conduit à une relation inductive
résistance des phases et capacités entre elles. Pour l'élimination
de cette influence sur les lignes des lignes aériennes de 35 kV et plus s'appliquent
transposition des fils, c'est-à-dire qu'ils changent la mutuelle
disposition des phases sur les supports.

Un exemple de transposition sur supports, son cycle complet

Exécution de la transposition de fil depuis le côté terrain

Nœud de transposition

Schéma des fils et des supports lors de la transposition

1,2,3 - prend en charge;
l est la longueur de portée ;
A, B, C - phases des fils

Règles de base de la transposition

1.La durée de transposition est réduite de 25 à 30 %
2. La fixation du fil doit être double
3. L'arrimage en fil de fer n'est pas autorisé
4. Distance entre transpositions de fils
VL ne doit pas dépasser 3 km
5. Le cycle de transposition est de 9 km

L'invention concerne le domaine les chemins de fer, électrifiées en courant alternatif, et vise à assurer le fonctionnement normal des lignes à haute tension avec neutre isolé dans des conditions d'exposition intense au champ électromagnétique du réseau de contact ferroviaire. Le dispositif de géométrie de transposition des fils de lignes aériennes à haute tension contient : des supports de ligne, des supports pour la fixation de deux isolateurs dans une rangée aux coins de la base d'un triangle équilatéral spatial conditionnel, dont les côtés sont augmentés à la taille de convergence minimale autorisée. Pour l'équilibrage linéaire paramètres électriques lignes, une transposition en six étapes des fils - phases dans un cycle avec un tour de fils - phases de 60 ° sur chaque support et rotation des fils sur toute la longueur de la ligne est appliquée. La disposition géométrique des fils sur les supports aux angles d'un triangle équilatéral spatial conditionnel est réalisée à l'aide de supports alternant en hauteur et en longueur différente avec des isolateurs de suspension, sur lesquels les fils - phases sont fixés. Le résultat technique consiste à réduire l'impact électromagnétique du réseau de contact ferroviaire sur le fonctionnement des lignes à haute tension à neutre isolé. 2 malades.

Dessins au brevet RF 2460654

L'invention concerne les équipements assurant le fonctionnement normal des lignes à haute tension à neutre isolé, ainsi que des lignes utilisant un système filaire à deux fils mis à la terre (brevet DPZP du 10.11.2006 n° 2286891) dans des conditions d'exposition intense au champ électromagnétique du réseau de contact ferroviaire. Réduction de l'asymétrie du triangle de tension d'alimentation des consommateurs des systèmes à neutre isolé et DPZP de influence électromagnétique réseau de contact dépend de la géométrie de l'emplacement des fils sur les supports. Le problème est que le champ électromagnétique influent a le même effet sur les trois fils. Ensuite, les niveaux de tensions induites des composants magnétiques et électriques, aux points de connexion des consommateurs, seront les mêmes, et les différences de potentiel dans les phases de la ligne à partir des influences tendront vers zéro. En conséquence, seule la tension d'alimentation sera sur le consommateur lui-même. L'objectif peut être atteint en créant la même distance de chacun des fils de la ligne à l'équivalent de l'influence du réseau de contact. L'équivalent de l'influence du réseau de contact doit être compris comme la disposition géométrique de tous les éléments porteurs de courant (fil de contact, câble porteur, cordes, etc.) et, en outre, la même géométrie du parallèle - deuxième chemin. Toute cette géométrie des trois fils doit être réduite à un point géométrique conditionnel. Si les trois fils sont parallèles et espacés dans l'espace, un tel problème est structurellement insoluble. Cependant, si vous amenez trois fils en un seul point d'influence géométrique, vous pouvez obtenir un résultat positif. La transposition des lignes aériennes assure l'alignement des inductances et des capacités des phases individuelles, réduisant l'impact sur les lignes aériennes parallèles adjacentes, assurant ainsi une transmission de haute qualité de l'électricité au consommateur. La transposition consiste en l'échange mutuel de places de fils de différentes phases sur toute la ligne. Pour ce faire, toute la longueur de la ligne est divisée en parties dont le nombre est un multiple de trois, et chaque phase, passant d'une section à l'autre, change de place avec d'autres phases, ce qui est décrit dans le manuel: " Alimentation des consommateurs ferroviaires hors traction ». Ratner M.P., Mogilevsky E.L. - M. : Transport, 1985. L'appareil est pris comme prototype. Le prototype utilise un pas de transposition de 3 km. Trois étapes de transposition (chaque étape déplace les fils de 120°) assurent que les fils sont complètement croisés sur 360°, ce qui constitue un cycle de transposition.

La transposition des fils s'effectue sur un support de transposition spécial ou dans une travée (espace entre supports) adaptée au support de transposition. Si la transposition est effectuée dans la portée, puis à l'endroit où les fils sont attachés au support, afin de les protéger du chevauchement, il est nécessaire de doubler la distance minimale autorisée entre les fils. Dans les travées restantes de la ligne (3 km), les fils sont parallèles entre eux jusqu'à la prochaine étape de transposition. Entre les étapes de transposition, les paramètres électriques sont asymétriques. Les principaux paramètres électriques linéaires de la ligne qui affectent la qualité de la transmission de puissance comprennent l'inductance linéaire, la capacité linéaire, la conductivité linéaire et le coefficient de distribution.

L'inductance linéaire des lignes est due au flux magnétique pénétrant dans le cadre formé par les fils du circuit, ainsi qu'au flux magnétique à l'intérieur des fils du circuit.

Il en résulte que l'inductance externe ne dépend pas de la fréquence et est déterminée par les paramètres géométriques de la ligne elle-même et de la ligne d'influence. Si le pas de transposition est suffisamment important et est de 3 km, et que le cycle est de 9 km, alors sur 9 km, il y a une variation significative constante de l'inductance externe sur toute la longueur de la ligne, et l'approche oblique introduit en outre une asymétrie du paramètres linéaires électriques. La répartition des paramètres de l'inductance externe sur la longueur de la ligne affecte négativement la qualité de l'électricité pour les consommateurs connectés à la même ligne.

L'équilibrage des paramètres électriques linéaires est principalement effectué dans les câbles de communication, ainsi que câbles d'alimentation alimentation électrique, que nous considérons comme analogique (Théorie de la transmission du signal de télécommunication. Yu.S. Shinakov, Yu.M. Kolodyazhny - M.; Radio et communication, 1989). Une chaîne porte-câble symétrique est constituée de conducteurs torsadés en quatre étoiles sur toute la longueur du câble. Grâce à la quadruple torsion en étoile, chacun des fils a la même capacité par rapport à la masse et à tout autre fil de l'autre circuit. L'inductance linéaire des lignes câblées par rapport aux lignes aériennes est beaucoup plus faible en raison d'une diminution de l'inductance externe.

Dans les lignes de câbles symétriques, le principal avantage est la symétrie des paramètres électriques linéaires. De plus, pour un réglage plus précis de ces paramètres, un équilibrage individuel en trois étapes est également utilisé. Cependant, un inconvénient important des lignes câblées, en raison de la faible distance entre les conducteurs, est une grande capacité linéaire par rapport aux lignes aériennes. Cette lacune affecte les processus de commutation transitoires et, par conséquent, limite la longueur des lignes de câbles continus (la longueur des lignes de câbles électriques continus ne dépasse pas 60 km).

Le dispositif proposé de la géométrie transpositionnelle des fils pour réduire les effets électromagnétiques tire le meilleur parti de tous les avantages des lignes aériennes et câblées. C'est-à-dire que le dispositif proposé utilise la symétrie des paramètres électriques linéaires des câbles, mais avec une petite capacité linéaire, qui est possédée par les lignes filaires aériennes.

Le but de l'invention est la création d'un dispositif de géométrie transpositionnelle des fils d'une ligne aérienne d'alimentation électrique à haute tension avec une symétrie accrue des paramètres électriques linéaires de la ligne située dans des conditions d'exposition intense au champ électromagnétique du réseau de contact de chemins de fer électrifiés en courant alternatif.

L'égalité linéaire de tous les paramètres électriques des fils - phases de ligne est obtenue en appliquant la transposition de trois fils à chaque espace inter-portée sur toute la longueur de la ligne, en utilisant une transposition inter-portée non en trois étapes avec une rotation de 120° (nécessitant un doublement de la distance de sécurité admissible entre les fils et ayant, sur cette base, une distance entre pas de 3 km), et un virage en six pas de 60° sur chaque support. Rotation du fil en six étapes de 60° circonférentiellement sur chaque support (illustré dans schéma de calcul figure 1 et le schéma spatial de la figure 2), qui augmente la distance entre les fils aux points de référence par rapport au milieu de la portée uniquement d'un facteur de 1,15, permettant l'utilisation de conceptions normalisées de consoles et de supports, maintenant ainsi dimensions normalisées et déchargement du support sur valeurs standard charges, ainsi que vous permettant d'effectuer une étape de transposition sur chaque travée sans lacunes. Cette géométrie de fil de transposition permet de l'appliquer non seulement pour des tensions de 6 (10) kV, mais aussi avec plus valeurs élevées tensions de 27,35 kV et même plus. L'utilisation de la disposition des fils sur des supports aux angles d'un triangle équilatéral spatial conditionnel (voir la ligne pointillée de la figure 1) permet d'obtenir haut niveauéquilibrer les paramètres électriques linéaires de la ligne.

L'appareil dispose de : supports de ligne - 1 ; supports pour fixer deux isolateurs en rangée aux coins de la base d'un triangle équilatéral spatial conditionnel, dont les côtés sont augmentés de 1,15D - la taille de convergence minimale autorisée normalisée - 2; supports pour monter un isolateur au troisième coin d'un triangle équilatéral spatial conditionnel - 3; guirlandes suspendues d'isolateurs - 4; fils - phases d'une ligne triphasée haute tension - 5, 6 et 7; l'équivalent du réseau de contacts influents est 8.

L'appareil fonctionne comme suit. Le champ électromagnétique du réseau de contact 8 irradie avec ses composants magnétiques et électriques les fils - phases 5, 6 et 7.

Ces fils 5, 6 et 7 du fait de leur rotation constante sur toute la longueur de la ligne ont les mêmes paramètres électriques linéaires. En conséquence, ils reçoivent le même effet des deux composantes du champ électromagnétique du réseau de contacts 8. Du fait de la proportionnalité de la distance à l'équivalent du réseau de contacts 8, l'égalité des grandeurs électriques induites sur les trois fils 5, 6 , 7 est assuré.En conséquence, les composantes magnétique et électrique du champ électromagnétique du réseau de contact 8. Réaliser sur chaque support 1 triangle équilatéral spatial conditionnel avec des côtés agrandis de 1,15 (pour éviter que les fils ne se chevauchent), formé à l'aide de crochets 2 et 3 alternant en hauteur et différentes en longueur avec des isolateurs de suspension 4, sur lesquels sont fixés les fils - phases 5, 6 et 7, rapproche en outre l'égalité des paramètres électriques linéaires de la ligne.

Le dispositif proposé de la géométrie transpositionnelle des fils de la ligne aérienne d'alimentation électrique à haute tension avec une symétrie accrue des paramètres électriques linéaires de la ligne située dans les conditions d'exposition intense au champ électromagnétique du réseau de contact des voies ferrées électrifiées en courant alternatif assure une qualité élevée de l'électricité fournie aux consommateurs et supprime la limite de conception d'utilisation pour des tensions plus élevées.

RÉCLAMATION

Dispositif de géométrie transpositionnelle des fils d'une ligne aérienne d'alimentation électrique à haute tension à symétrie accrue des paramètres électriques linéaires de la ligne, qui est soumise à une exposition intense au champ électromagnétique du réseau de contact des voies ferrées électrifiées en courant alternatif, contenant : réseau de contacts courant alternatif, émettant un champ électromagnétique et ligne à haute tension avec transposition de fils, situés dans la zone de ce champ électromagnétique, caractérisé en ce que pour équilibrer les paramètres électriques linéaires de la ligne, une transposition en six étapes fils - phases dans un cycle avec leur rotation de 60° (sur chaque support) , leur rotation (sur toute la longueur de la ligne) et leur disposition géométrique sur des supports aux angles d'un triangle équilatéral spatial conditionnel, réalisés à l'aide de supports alternant en hauteur et de longueur différente avec des isolateurs de suspension, sur lesquels fils - phases sont attachés.